JP2003258308A - 発光色変換部材 - Google Patents
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Classifications
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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- C09K11/08—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials
- C09K11/77—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing rare earth metals
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- C03C2214/00—Nature of the non-vitreous component
- C03C2214/16—Microcrystallites, e.g. of optically or electrically active material
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- General Chemical & Material Sciences (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は上記事情に鑑みなされたもので、青
色ＬＥＤ素子、特に高出力の青色ＬＥＤ素子を使用して
も、高信頼性、長寿命の白色照明光源を得ることが可能
な発光色変換部材を提供する。 【解決手段】 青色光源から発せられる青色光の一部を
黄色光に変換し、残部の青色光と合成して白色光を得る
ための発光色変換部材であって、軟化点が５００℃より
高いガラス中に無機蛍光体が分散してなることを特徴と
する。無機蛍光体としては、Ｙ3Ａｌ5Ｏ12系蛍光体等の
酸化物蛍光体が好適である。
色ＬＥＤ素子、特に高出力の青色ＬＥＤ素子を使用して
も、高信頼性、長寿命の白色照明光源を得ることが可能
な発光色変換部材を提供する。 【解決手段】 青色光源から発せられる青色光の一部を
黄色光に変換し、残部の青色光と合成して白色光を得る
ための発光色変換部材であって、軟化点が５００℃より
高いガラス中に無機蛍光体が分散してなることを特徴と
する。無機蛍光体としては、Ｙ3Ａｌ5Ｏ12系蛍光体等の
酸化物蛍光体が好適である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、青色光源、特に青色発
光ダイオード（ＬＥＤ）素子からの青色光を白色に転換
するための発光色変換部材に関するものである。
光ダイオード（ＬＥＤ）素子からの青色光を白色に転換
するための発光色変換部材に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】白色ＬＥＤは、近年、高効率、高信頼性
の白色照明光源として注目され、一部が微小電力小型光
源として既に使用に供されている。この種のＬＥＤは、
青色ＬＥＤ素子を、黄色蛍光体と透明樹脂との混合物で
被覆モールドしたものが一般的である。
の白色照明光源として注目され、一部が微小電力小型光
源として既に使用に供されている。この種のＬＥＤは、
青色ＬＥＤ素子を、黄色蛍光体と透明樹脂との混合物で
被覆モールドしたものが一般的である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、青色光
はエネルギーが強いので樹脂を劣化させやすい。それゆ
え、このような構造の白色ＬＥＤは、長期間使用してい
ると樹脂が変色して色調が変化する。また最近では、高
出力ＬＥＤ素子を使用して白色照明光源を開発する動き
があるが、この場合限られた部分に極めて強い青色光が
照射されるので樹脂の劣化が著しく、発光色の変化が極
めて短期間に起こる。また樹脂モールドされた素子から
の熱放散性が悪いため、温度が上昇しやすく、温度上昇
に伴って発光色の色調が黄色側へシフトするという問題
がある。
はエネルギーが強いので樹脂を劣化させやすい。それゆ
え、このような構造の白色ＬＥＤは、長期間使用してい
ると樹脂が変色して色調が変化する。また最近では、高
出力ＬＥＤ素子を使用して白色照明光源を開発する動き
があるが、この場合限られた部分に極めて強い青色光が
照射されるので樹脂の劣化が著しく、発光色の変化が極
めて短期間に起こる。また樹脂モールドされた素子から
の熱放散性が悪いため、温度が上昇しやすく、温度上昇
に伴って発光色の色調が黄色側へシフトするという問題
がある。
【０００４】本発明は上記事情に鑑みなされたもので、
青色ＬＥＤ素子、特に高出力の青色ＬＥＤ素子を使用し
ても、高信頼性、長寿命の白色照明光源を得ることが可
能な発光色変換部材を提供することを目的とする。
青色ＬＥＤ素子、特に高出力の青色ＬＥＤ素子を使用し
ても、高信頼性、長寿命の白色照明光源を得ることが可
能な発光色変換部材を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の発光色変換部材
は、青色光源から発せられる青色光の一部を黄色光に変
換し、残部の青色光と合成して白色光を得るための発光
色変換部材であって、軟化点が５００℃より高いガラス
中に無機蛍光体が分散してなることを特徴とする。
は、青色光源から発せられる青色光の一部を黄色光に変
換し、残部の青色光と合成して白色光を得るための発光
色変換部材であって、軟化点が５００℃より高いガラス
中に無機蛍光体が分散してなることを特徴とする。
【０００６】また本発明の発光色変換部材用材料は、青
色光源から発せられる青色光の一部を黄色光に変換し、
残部の青色光と合成して白色光を得るための発光色変換
部材用材料であって、軟化点が５００℃より高いガラス
粉末と無機蛍光体粉末との混合物からなることを特徴と
する。
色光源から発せられる青色光の一部を黄色光に変換し、
残部の青色光と合成して白色光を得るための発光色変換
部材用材料であって、軟化点が５００℃より高いガラス
粉末と無機蛍光体粉末との混合物からなることを特徴と
する。
【０００７】また本発明の白色照明光源は、青色光源と
発光色変換部材とを有し、青色光源から発せられる青色
光の一部を黄色光に変換し、残部の青色光と合成して白
色光を得る白色照明光源であって、軟化点が５００℃よ
り高いガラス中に無機蛍光体が分散してなる発光色変換
部材を使用することを特徴とする。
発光色変換部材とを有し、青色光源から発せられる青色
光の一部を黄色光に変換し、残部の青色光と合成して白
色光を得る白色照明光源であって、軟化点が５００℃よ
り高いガラス中に無機蛍光体が分散してなる発光色変換
部材を使用することを特徴とする。
【０００８】
【作用】本発明の発光色変換部材は、ガラス中に無機蛍
光体が分散した構成を有している。より具体的にはガラ
ス粉末と無機蛍光体粉末との焼結体からなる。
光体が分散した構成を有している。より具体的にはガラ
ス粉末と無機蛍光体粉末との焼結体からなる。
【０００９】無機蛍光体としては、青色光源から発せら
れる青色光を黄色系の光、例えば緑黄色（発光ピーク約
５５０ｎｍ）に変換可能なものであり、一般的に市中で
入手できるものであれば使用できる。無機蛍光体には硫
化物、ハロリン酸塩、酸化物などからなるものがある。
酸化物蛍光体は、ガラスと混合して高温に加熱しても安
定であるが、硫化物、ハロリン酸塩などの蛍光体では焼
結時の加熱によりガラスと反応し、発泡や変色などの異
常反応を起こしやすい。その程度は、焼結温度が高温で
あればあるほど著しくなる。従って、無機蛍光体として
は、酸化物蛍光体を使用することが好ましい。最も好適
な酸化物蛍光体としては、（Ｙ，Ｇｄ，Ｃｅ）3Ａｌ5Ｏ
12等のＹ3Ａｌ5Ｏ12系蛍光体が挙げられる。
れる青色光を黄色系の光、例えば緑黄色（発光ピーク約
５５０ｎｍ）に変換可能なものであり、一般的に市中で
入手できるものであれば使用できる。無機蛍光体には硫
化物、ハロリン酸塩、酸化物などからなるものがある。
酸化物蛍光体は、ガラスと混合して高温に加熱しても安
定であるが、硫化物、ハロリン酸塩などの蛍光体では焼
結時の加熱によりガラスと反応し、発泡や変色などの異
常反応を起こしやすい。その程度は、焼結温度が高温で
あればあるほど著しくなる。従って、無機蛍光体として
は、酸化物蛍光体を使用することが好ましい。最も好適
な酸化物蛍光体としては、（Ｙ，Ｇｄ，Ｃｅ）3Ａｌ5Ｏ
12等のＹ3Ａｌ5Ｏ12系蛍光体が挙げられる。
【００１０】ガラスは、軟化点が５００℃を超えるも
の、好ましくは６００℃を超えるものに限定される。そ
の理由は、軟化点が５００℃以下のガラスは蛍光体と反
応して焼結体が黒っぽくなり、発光効率が大幅に低下し
たり、光が透過しなくなる。また化学的耐久力が悪化し
易く、湿気の多い環境では使用中に表面が変質して透過
率を下げ、効率を低下させる恐れがあるためである。
の、好ましくは６００℃を超えるものに限定される。そ
の理由は、軟化点が５００℃以下のガラスは蛍光体と反
応して焼結体が黒っぽくなり、発光効率が大幅に低下し
たり、光が透過しなくなる。また化学的耐久力が悪化し
易く、湿気の多い環境では使用中に表面が変質して透過
率を下げ、効率を低下させる恐れがあるためである。
【００１１】なお熱膨張係数が７５×１０-7／℃を超え
るガラスは、点灯時の温度上昇と消灯時の温度下降の繰
り返しによる熱衝撃で焼結体にクラックが入りやすくな
り、好ましくない。それゆえ軟化点が５００℃以上（特
に６００℃以上）、且つ熱膨張係数が７５×１０-7／℃
以下（特に２０〜７０×１０-7／℃）のガラスであるこ
とが好ましい。
るガラスは、点灯時の温度上昇と消灯時の温度下降の繰
り返しによる熱衝撃で焼結体にクラックが入りやすくな
り、好ましくない。それゆえ軟化点が５００℃以上（特
に６００℃以上）、且つ熱膨張係数が７５×１０-7／℃
以下（特に２０〜７０×１０-7／℃）のガラスであるこ
とが好ましい。
【００１２】またガラス組成中にＰｂＯやＢｉ2Ｏ3を含
有する場合、蛍光体と反応して焼結体の明度を下げ易
く、発光効率を低下させるために好ましくない。さらに
ソラリゼーションの原因となるような酸化物や光の透過
を妨げるような着色元素を含有せず、またそのような不
純物を含まないことが重要である。例えば組成中にＭｎ
Ｏ、Ｆｅ2Ｏ3、ＣｅＯ2等が含まれていると、紫外線に
よりガラスを変色させるのでこれらの成分の含有は好ま
しくない。またアルカリ金属酸化物が含まれていると、
部材の接着やモールドに使用される樹脂を劣化させ、接
着強度を低下させる。従って、ガラス組成中には、上記
した成分を実質的に含有しないことが好ましい。具体的
には、ＰｂＯやＢｉ2Ｏ3は各々３％以下、ＭｎＯ、Ｆｅ
2Ｏ3、ＣｅＯ2等は各々１０００ｐｐｍ以下、アルカリ
金属酸化物は合量で１５％以下に制限することが望まし
い。
有する場合、蛍光体と反応して焼結体の明度を下げ易
く、発光効率を低下させるために好ましくない。さらに
ソラリゼーションの原因となるような酸化物や光の透過
を妨げるような着色元素を含有せず、またそのような不
純物を含まないことが重要である。例えば組成中にＭｎ
Ｏ、Ｆｅ2Ｏ3、ＣｅＯ2等が含まれていると、紫外線に
よりガラスを変色させるのでこれらの成分の含有は好ま
しくない。またアルカリ金属酸化物が含まれていると、
部材の接着やモールドに使用される樹脂を劣化させ、接
着強度を低下させる。従って、ガラス組成中には、上記
した成分を実質的に含有しないことが好ましい。具体的
には、ＰｂＯやＢｉ2Ｏ3は各々３％以下、ＭｎＯ、Ｆｅ
2Ｏ3、ＣｅＯ2等は各々１０００ｐｐｍ以下、アルカリ
金属酸化物は合量で１５％以下に制限することが望まし
い。
【００１３】また組成系によって、焼結体の色調が異な
ったり、蛍光体との反応性に差がでるため、種々の条件
を考慮して使用するガラスの組成を選択する必要があ
る。さらにガラス組成に適した蛍光体の添加量や、部材
の厚みを決定することも重要である。本発明における好
適なガラスとしてはＢ2Ｏ3−ＳｉＯ2系ガラス、ＢａＯ
−Ｂ2Ｏ3−ＳｉＯ2系ガラス、 ＺｎＯ−Ｂ2Ｏ3−Ｓｉ
Ｏ2系ガラス等が挙げられる。
ったり、蛍光体との反応性に差がでるため、種々の条件
を考慮して使用するガラスの組成を選択する必要があ
る。さらにガラス組成に適した蛍光体の添加量や、部材
の厚みを決定することも重要である。本発明における好
適なガラスとしてはＢ2Ｏ3−ＳｉＯ2系ガラス、ＢａＯ
−Ｂ2Ｏ3−ＳｉＯ2系ガラス、 ＺｎＯ−Ｂ2Ｏ3−Ｓｉ
Ｏ2系ガラス等が挙げられる。
【００１４】本発明の発光色変換部材は、部材の厚みが
０．２ｍｍ未満であると実用的な機械的強度が得難い。
このため機械的強度が要求される用途では、０．２ｍｍ
以上の厚みを有するようにすることが好ましい。またこ
の場合、無機蛍光体の含有量は０．０１〜１５体積％で
あることが好ましい。蛍光体が０．０１体積％未満であ
ると、黄色光が不足して白色光になりにくく、逆に１５
％を超えると蛍光体に遮蔽されて青色光の光量が少なく
なりすぎ、光が黄色にシフトする。場合によっては黄色
光自体も遮蔽されて発光効率が著しく低下する。より望
ましい蛍光体の含有量は、０．０５〜１０％、特に０．
０８〜８体積、さらには０．1〜３体積％である。
０．２ｍｍ未満であると実用的な機械的強度が得難い。
このため機械的強度が要求される用途では、０．２ｍｍ
以上の厚みを有するようにすることが好ましい。またこ
の場合、無機蛍光体の含有量は０．０１〜１５体積％で
あることが好ましい。蛍光体が０．０１体積％未満であ
ると、黄色光が不足して白色光になりにくく、逆に１５
％を超えると蛍光体に遮蔽されて青色光の光量が少なく
なりすぎ、光が黄色にシフトする。場合によっては黄色
光自体も遮蔽されて発光効率が著しく低下する。より望
ましい蛍光体の含有量は、０．０５〜１０％、特に０．
０８〜８体積、さらには０．1〜３体積％である。
【００１５】また本発明の発光色変換部材は、図１に示
すような円盤状の変換部材１０、図２に示すような円筒
キャップ状の変換部材２０等、種々の形状に成形して使
用することができる。なお図１中、１１は無機蛍光体
を、１２はガラスを示している。また図３に示すよう
に、発光色変換部材３０と、これを支持する支持部材４
０とからなる複合部品として使用することも可能であ
る。支持部材としては種々の形状のものを採用可能であ
り、例えば図３に示すような円筒形状のものを使用でき
る。支持部材は、樹脂、セラミック、金属等の異種材料
からなる。材料の選択は、機械的強度、膨張等の条件を
考慮して適宜選定すればよい。また変換部材の取り付け
は、嵌着、接着等の方法で行えばよい。
すような円盤状の変換部材１０、図２に示すような円筒
キャップ状の変換部材２０等、種々の形状に成形して使
用することができる。なお図１中、１１は無機蛍光体
を、１２はガラスを示している。また図３に示すよう
に、発光色変換部材３０と、これを支持する支持部材４
０とからなる複合部品として使用することも可能であ
る。支持部材としては種々の形状のものを採用可能であ
り、例えば図３に示すような円筒形状のものを使用でき
る。支持部材は、樹脂、セラミック、金属等の異種材料
からなる。材料の選択は、機械的強度、膨張等の条件を
考慮して適宜選定すればよい。また変換部材の取り付け
は、嵌着、接着等の方法で行えばよい。
【００１６】以上の構成を有する本発明の発光色変換部
材は、ガラス中に蛍光体が分散してなるため、入射した
青色光の一部が無機蛍光体によって黄色光に変換され、
また残部の青色光が透過、散乱する。この変換された黄
色光と、透過、散乱した青色光とが合わさって白色光に
近いスペクトルを合成することにより、青色光が白色光
に転換される。
材は、ガラス中に蛍光体が分散してなるため、入射した
青色光の一部が無機蛍光体によって黄色光に変換され、
また残部の青色光が透過、散乱する。この変換された黄
色光と、透過、散乱した青色光とが合わさって白色光に
近いスペクトルを合成することにより、青色光が白色光
に転換される。
【００１７】なお入射した光の散乱が小さい場合、得ら
れる白色光は、強く明るい光となり、散乱が大きい場合
は柔らかな光となる。
れる白色光は、強く明るい光となり、散乱が大きい場合
は柔らかな光となる。
【００１８】また部材の厚みが大きくなると明度が低下
し、発光効率が低下する。さらに蛍光体の絶対量が多く
なり黄色光が増えるため、発光色が黄色側にシフトしや
すくなる。一方、部材が薄いと発光効率が高くなるが、
蛍光体の絶対量が少なくなり黄色光が減少するため青色
側にシフトしやすくなる。このため白色光を効率よく得
るためには、蛍光体の量と部材の厚みを調整することが
重要である。
し、発光効率が低下する。さらに蛍光体の絶対量が多く
なり黄色光が増えるため、発光色が黄色側にシフトしや
すくなる。一方、部材が薄いと発光効率が高くなるが、
蛍光体の絶対量が少なくなり黄色光が減少するため青色
側にシフトしやすくなる。このため白色光を効率よく得
るためには、蛍光体の量と部材の厚みを調整することが
重要である。
【００１９】次に、本発明の発光色変換部材を製造する
方法を述べる。
方法を述べる。
【００２０】まず上記特徴を有するようなガラス粉末と
無機蛍光体粉末を用意する。ここで得られる変換部材の
散乱を大きくしたい場合には、粒度の小さいガラス粉末
を、散乱を小さくしたい場合には粒度の大きいガラス粉
末を使用すればよい。またガラス粉末の好適な粒度範囲
は、最大粒子径Ｄｍａｘが１５０μｍ以下（特に４５〜
１０５μｍ）、且つ平均粒子径Ｄ50が２μｍ以上（特に
１０〜２０μｍ）である。つまりガラス粉末の最大粒子
径が１５０μｍを超えると、焼結体中に粗大ガラス粒子
が形成する透明部分が散在することになり、また光を散
乱しにくくなるために、均一な散乱体にならず、白色光
が青みを帯び易くなる。また平均粒子径Ｄ50が２μｍ未
満であると、焼結体が光を過剰に散乱させるために青色
光の透過性が著しく低下し、発光効率が低下するばかり
でなく、白色光が黄色みを帯び易くなる。
無機蛍光体粉末を用意する。ここで得られる変換部材の
散乱を大きくしたい場合には、粒度の小さいガラス粉末
を、散乱を小さくしたい場合には粒度の大きいガラス粉
末を使用すればよい。またガラス粉末の好適な粒度範囲
は、最大粒子径Ｄｍａｘが１５０μｍ以下（特に４５〜
１０５μｍ）、且つ平均粒子径Ｄ50が２μｍ以上（特に
１０〜２０μｍ）である。つまりガラス粉末の最大粒子
径が１５０μｍを超えると、焼結体中に粗大ガラス粒子
が形成する透明部分が散在することになり、また光を散
乱しにくくなるために、均一な散乱体にならず、白色光
が青みを帯び易くなる。また平均粒子径Ｄ50が２μｍ未
満であると、焼結体が光を過剰に散乱させるために青色
光の透過性が著しく低下し、発光効率が低下するばかり
でなく、白色光が黄色みを帯び易くなる。
【００２１】次に、無機蛍光体粉末とガラス粉末を混合
し、発光色変換部材用材料を得る。混合割合は、作製す
る部材の厚みを勘案して調整すればよい。即ち、部材の
厚みが薄い場合は蛍光体粉末の割合を高めに設定し、逆
に厚い場合は割合を低めに設定すればよい。
し、発光色変換部材用材料を得る。混合割合は、作製す
る部材の厚みを勘案して調整すればよい。即ち、部材の
厚みが薄い場合は蛍光体粉末の割合を高めに設定し、逆
に厚い場合は割合を低めに設定すればよい。
【００２２】続いて樹脂バインダーを添加して加圧成型
し、所望の形状の予備成型体を作製する。
し、所望の形状の予備成型体を作製する。
【００２３】その後、予備成形体を焼成し樹脂バインダ
ーを除去して焼結させ、発光色変換部材を得る。複合部
品とする場合は、得られた変換部材を、別に用意した支
持部材に取り付ければよい。
ーを除去して焼結させ、発光色変換部材を得る。複合部
品とする場合は、得られた変換部材を、別に用意した支
持部材に取り付ければよい。
【００２４】このようにして得られた発光色変換部材
（又はこれを取り付けた発光色変換複合部品）は、青色
ＬＥＤ素子等の青色光源と組み合わせることにより、白
色照明光源として利用できる。
（又はこれを取り付けた発光色変換複合部品）は、青色
ＬＥＤ素子等の青色光源と組み合わせることにより、白
色照明光源として利用できる。
【００２５】
【実施例】以下、実施例に基づき、本発明を説明する。
【００２６】表１〜３は、本実施例で使用するガラス試
料（試料Ａ〜Ｍ）を示している。
料（試料Ａ〜Ｍ）を示している。
【００２７】
【表１】
【００２８】
【表２】
【００２９】
【表３】
【００３０】各試料は次のようにして調製した。まず表
に示す割合になるように珪砂、ホウ酸、酸化アルミニウ
ム、酸化ビスマス、酸化亜鉛、炭酸カルシウム、炭酸バ
リウム、炭酸リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム
および鉛丹を調合した。続いて、これを白金坩堝に入
れ、８００〜１５００℃で１〜３時間溶融してガラス化
し、フィルム状に成形した。フィルム状ガラスをボール
ミルで粉砕した後、１５０メッシュ（ＪＩＳ）の篩を通
して分級し、最大粒子径１０５μｍ、平均粒子径約２０
μｍのガラス粉末試料（通常品）を得た。また試料Ｈに
ついては、通常粒度品に加えて、最大粒子径１５０μ
ｍ、平均粒子径約３０μｍの粗大品及び最大粒子径１０
μｍ、平均粒子径約１．８μｍの微細品を用意した。
に示す割合になるように珪砂、ホウ酸、酸化アルミニウ
ム、酸化ビスマス、酸化亜鉛、炭酸カルシウム、炭酸バ
リウム、炭酸リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム
および鉛丹を調合した。続いて、これを白金坩堝に入
れ、８００〜１５００℃で１〜３時間溶融してガラス化
し、フィルム状に成形した。フィルム状ガラスをボール
ミルで粉砕した後、１５０メッシュ（ＪＩＳ）の篩を通
して分級し、最大粒子径１０５μｍ、平均粒子径約２０
μｍのガラス粉末試料（通常品）を得た。また試料Ｈに
ついては、通常粒度品に加えて、最大粒子径１５０μ
ｍ、平均粒子径約３０μｍの粗大品及び最大粒子径１０
μｍ、平均粒子径約１．８μｍの微細品を用意した。
【００３１】このようにして得られたガラス粉末試料に
ついて、密度、熱膨張係数及び軟化点を測定した。結果
を表に示す。
ついて、密度、熱膨張係数及び軟化点を測定した。結果
を表に示す。
【００３２】なお軟化点は、ガラス粉末試料を更にボー
ルミルで粉砕し、最大粒子径４５μｍ、平均粒子径１０
μｍの粒度の粉末試料を作製し、ＤＴＡにより求めた。
また密度及び熱膨張係数は、溶融ガラスを特性測定用の
ブロック状試料および円柱状試料に成形し、アニールし
た後、それぞれアルキメデス法、及びＴＭＡにより求め
た。
ルミルで粉砕し、最大粒子径４５μｍ、平均粒子径１０
μｍの粒度の粉末試料を作製し、ＤＴＡにより求めた。
また密度及び熱膨張係数は、溶融ガラスを特性測定用の
ブロック状試料および円柱状試料に成形し、アニールし
た後、それぞれアルキメデス法、及びＴＭＡにより求め
た。
【００３３】表４〜７は、上記したガラス粉末試料と、
無機蛍光体粉末を焼結させてなる発光色変換部材の実施
例を示している。
無機蛍光体粉末を焼結させてなる発光色変換部材の実施
例を示している。
【００３４】
【表４】
【００３５】
【表５】
【００３６】
【表６】
【００３７】
【表７】
【００３８】各試料は次のようにして調製した
まず、ガラス粉末試料に、表４〜７に示す割合で蛍光体
粉末を添加、混合して混合粉末とした。さらに少量の樹
脂バインダーを添加、混合した後、金型で加圧成型して
直径１ｃｍのボタン状予備成型体を作製した。なお蛍光
体には、（Ｙ，Ｇｄ，Ｃｅ）3Ａｌ5Ｏ12（化成オプトニ
クス株式会社製Ｐ４６−Ｙ３）を使用した。
粉末を添加、混合して混合粉末とした。さらに少量の樹
脂バインダーを添加、混合した後、金型で加圧成型して
直径１ｃｍのボタン状予備成型体を作製した。なお蛍光
体には、（Ｙ，Ｇｄ，Ｃｅ）3Ａｌ5Ｏ12（化成オプトニ
クス株式会社製Ｐ４６−Ｙ３）を使用した。
【００３９】続いて、各ガラスの軟化点から定めた焼結
温度（各表に示す）で、予備成型体を焼結させ、直径約
８ｍｍ、厚さ０．２ｍｍ、０．５ｍｍ、１．０ｍｍ、
１．５ｍｍ、又は２．０ｍｍの大きさの円盤状焼結体に
加工した。
温度（各表に示す）で、予備成型体を焼結させ、直径約
８ｍｍ、厚さ０．２ｍｍ、０．５ｍｍ、１．０ｍｍ、
１．５ｍｍ、又は２．０ｍｍの大きさの円盤状焼結体に
加工した。
【００４０】得られた焼結体試料について、焼結体の色
調、透過光の色調と強度を目視にて評価した。なお透過
光の色調と強度は、焼結体の背後からＬＥＤの青色光を
照射したときの焼結体からの透過光を評価したものであ
り、色調は白色に近いほど好ましく、また強度が強いほ
ど発光効率がよく好ましい。
調、透過光の色調と強度を目視にて評価した。なお透過
光の色調と強度は、焼結体の背後からＬＥＤの青色光を
照射したときの焼結体からの透過光を評価したものであ
り、色調は白色に近いほど好ましく、また強度が強いほ
ど発光効率がよく好ましい。
【００４１】
【発明の効果】本発明の発光色変換部材は、化学的に安
定で熱伝導率が高いガラスを主成分としているため、高
出力の青色光に長期間曝されても変色がなく、また素子
の温度上昇が少ないので白色光の変色がない。それゆ
え、信頼性の高い白色照明光源を提供することができ
る。
定で熱伝導率が高いガラスを主成分としているため、高
出力の青色光に長期間曝されても変色がなく、また素子
の温度上昇が少ないので白色光の変色がない。それゆ
え、信頼性の高い白色照明光源を提供することができ
る。
【図１】円盤状の発光色変換部材を示す斜視図である。
【図２】キャップ状の発光色変換部材を示す断面図であ
る。
る。
【図３】支持部材を用いた発光色変換用複合部品を示す
断面図である。
断面図である。
１０、２０、３０ 発光色変換部材
１１ 無機蛍光体
１２ ガラス
４０ 支持部材
Claims (13)
- 【請求項１】 青色光源から発せられる青色光の一部を
黄色光に変換し、残部の青色光と合成して白色光を得る
ための発光色変換部材であって、軟化点が５００℃より
高いガラス中に無機蛍光体が分散してなることを特徴と
する発光色変換部材。 - 【請求項２】 無機蛍光体が酸化物蛍光体であることを
特徴とする請求項１の発光色変換部材。 - 【請求項３】 無機蛍光体がＹ3Ａｌ5Ｏ12系蛍光体であ
ることを特徴とする請求項１又は２の発光色変換部材。 - 【請求項４】 ガラスが、７５×１０-7／℃以下の熱膨
張係数を有することを特徴とする請求項１の発光色変換
部材。 - 【請求項５】 ガラスが、Ｂｉ2Ｏ3を実質的に含有しな
いことを特徴とする請求項１又は４の発光色変換部材。 - 【請求項６】 ガラスが、ＭｎＯ、Ｆｅ2Ｏ3、及びＣｅ
Ｏ2を実質的に含有しないことを特徴とする請求項１、
４又は５の発光色変換部材。 - 【請求項７】 無機蛍光体の含有量が、体積％で０．０
１〜１５％であることを特徴とする請求項１の発光色変
換部材。 - 【請求項８】 ガラス粉末と無機蛍光体粉末の混合粉末
を焼結させてなることを特徴とする請求項１の発光色変
換部材。 - 【請求項９】 ガラス粉末が、最大粒子径Ｄｍａｘが１
５０μｍ以下、且つ平均粒子径Ｄ50が２μｍ以上である
ことを特徴とする請求項８の発光色変換部材。 - 【請求項１０】 青色光源が、青色発光ダイオード素子
であることを特徴とする請求項１の発光色変換部材。 - 【請求項１１】 請求項１〜１０の何れかに記載の発光
色変換部材と、これを支持する支持部材とからなること
を特徴とする発光色変換用複合部品。 - 【請求項１２】 青色光源から発せられる青色光の一部
を黄色光に変換し、残部の青色光と合成して白色光を得
るための発光色変換部材用材料であって、軟化点が５０
０℃より高いガラス粉末と無機蛍光体粉末との混合物か
らなることを特徴とする発光色変換部材用材料。 - 【請求項１３】 青色光源と発光色変換部材とを有し、
青色光源から発せられる青色光の一部を黄色光に変換
し、残部の青色光と合成して白色光を得る白色照明光源
であって、軟化点が５００℃より高いガラス中に無機蛍
光体が分散してなる発光色変換部材を用いることを特徴
とする白色照明光源。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002060191A JP4158012B2 (ja) | 2002-03-06 | 2002-03-06 | 発光色変換部材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002060191A JP4158012B2 (ja) | 2002-03-06 | 2002-03-06 | 発光色変換部材 |
Related Child Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2008136278A Division JP5190680B2 (ja) | 2008-05-26 | 2008-05-26 | 発光色変換部材 |
| JP2008136277A Division JP2008208380A (ja) | 2008-05-26 | 2008-05-26 | 発光色変換部材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003258308A true JP2003258308A (ja) | 2003-09-12 |
| JP4158012B2 JP4158012B2 (ja) | 2008-10-01 |
Family
ID=28669631
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002060191A Expired - Lifetime JP4158012B2 (ja) | 2002-03-06 | 2002-03-06 | 発光色変換部材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4158012B2 (ja) |
Cited By (112)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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